基于数理统计的无损检测过程质量控制

　　无损检测是产品质量检测的重要方法,现已在航空、机械、电力、冶金和石化等工业领域得到较广泛的应用。无损检测由对产品取样、检测、分析、诊断和评价等诸多过程完成,并且主要依赖于检测人员和检测系统的能力,为确保无损检测的质量及可靠性,　应对无损检测的各过程进行有效、科学的控制[1,2]。

　　目前,对无损检测的质量控制,只限于对检测人员的资格及技术和材料的性能、检测方法的确定、检测仪器的准确度等方面进行基本控制,而未以数理统计为基础,对检测和评价各过程的随机性与离散性进行统计意义上的质量控制、分析、诊断和预测。随着对产品质量的日益关注,对质量控制技术的应用也日益受到重视。这些技术如统计抽样、测量系统分析、不确定度评定、检测概率分析以及可靠性分析是以数理统计为基础,在分析检测过程及检测结果的可靠性方面起到了重要作用。而下面就是将目前应用较广泛的几种质量控制技术引入无损检测和无损评价过程。

　　1　统计抽样检验

　　取样过程是无损检测工作的第一步,它的合理与否决定了探伤结果的可靠程度。对批量材料和零件进行探伤时,为了保证产品符合验收标准,往往要对产品进行全数或抽样检测。由于受到人力、时间和物力的限制,有时只能采用抽样的方式。抽样即利用从批(批量N)或生产过程随机抽取的样本(n),通过对此样本进行检验,对批质量进行估计作出是否接收的判定。抽样有统计抽样和百分比抽样之分。统计抽样检验方法的理论依据是概率与数理统计,它以随机抽样为前提,运用数理统计原理,科学地确定批量与样本间的数量关系及可接收性的判定准则即抽样方案。

　　按二项分布,产品批的接收概率即OC函数

　　如图1所示,n和Ac的确定是基于这样的考虑,若p0和p1分别表示生产方和使用方风险α,β对应的质量水平(不合格品率),当p L(p)应较大,即以高概率接受;当p>p1时,L(p)应较小,即以高概率拒收。确定抽样方案的方程组为

　　以上两式联立确定的抽样方案(n,Ac)是科学的,可以把两类风险控制在允许的范围内,并使批质量相同的产品的接收概率L(p)较一致[3,4]。目前,　在无损检测领域,有不少工艺标准和不少企业仍沿用百分比抽样。百分比抽样是不论产品的批量如何均按同一百分比抽取样本,采用百分比抽样方案会使批质量相同(p相同)的产品的接受概率L(p)相差很大,这样会导致检验的不公平、不合理,国外在20世纪50年代已禁止使用百分比抽样。因此,在对批量的、可计数的铸件、锻件、冲压件和焊接件等零部件进行无损检测时,应选用合理的统计抽样方案(如采用GB 2828标准)进行抽样。